Ces Radiol 2014; 68(4): 318–322
Radiační zátěž rukou pracovníků během přípravy a aplikace radiofarmak značených radionuklidem 18F The radiation exposure of workers’ hands during the preparation and administration of radiopharmaceuticals labelled with a radionuclide 18F původní práce
Jana Hudzietzová1 Marko Fülöp2 Jozef Sabol3 Jiří Doležal4 České vysoké učení technické v Praze, Fakulta biomedicínského inženýrství, Kladno
1
Slovenská zdravotnícka univerzita, Bratislava, Slovenská republika
2
PA ČR v Praze, Katedra krizového řízení, Praha
3
ONM FN, Hradec Králové
4
Přijato: 15. 9. 2014. Korespondenční adresa: Ing. Jana Hudzietzová České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství nám. Sítná 3105, 272 01 Kladno e-mail:
[email protected] Referát byl připraven za částečné podpory poskytnuté v rámci projektu SGS13/161/OHK4/2T/17 a CZ.1.07/2.2.00/28.0219.
Konflikt zájmů: žádný.
strana 318
SOUHRN
SUMMARY
Hudzietzová J, Fülöp M, Sabol J, Doležal J. Radiační zátěž rukou pracovníků během přípravy a aplikace radiofarmak značených radionuklidem 18F
Hudzietzová J, Fülöp M, Sabol J, Doležal J. The radiation exposure of workers’ hands during the preparation and administration of radiopharmaceuticals labelled with a radionuclide 18F
Cíl: Záměrem práce bylo stanovení lokálního ozáření kůže rukou pracovníků na Oddělení nukleární medicíny Fakultní nemocnice Hradec Králové. Metodika: Pomocí rukavic s 12 termoluminiscenčními dozimetry byla provedena měření u dvou pracovníků připravujících a čtyř pracovníků aplikujících radiofarmakum značené 18F. U každého pracovníka proběhly tři cykly měření (jeden cyklus měření činil 25 natažení či aplikací). Průměrná aktivita na jedno měření činila 9–13 GBq. U každého pracovníka byla zjištěna poloha a hodnota maximálního lokálního ozáření kůže ruky, ze kterého byl proveden odhad maximálního lokálního ozáření za 1 rok. Výsledky: Průměrné lokální ozáření kůže rukou pracovníků připravujících pozitronové radiofarmakum činilo 0,16 ± 0,11 mSv/GBq (levá ruka) a 0,23 ± 0,05 mSv/GBq (pravá ruka). U pracovníků, kteří aplikovali radiofarmakum značené 18F, bylo naměřeno průměrné lokální ozáření kůže ruky 0,41 ± 0,10 mSv/GBq (levá ruka) a 0,11 ± 0,06 mSv/GBq (pravá ruka). Nejčastější poloha výskytu lokálního maxima ozáření kůže ruky byla špička ukazováčku. Závěr: Z maximálních lokálních hodnot ozáření kůže ruky bylo odhadnuto, že za předpokladu ročního počtu přibližně 600 natažení nebo 260 aplikací radiofarmaka
Aim: The paper is aimed at the assessment of the local skin exposure of hands of workers at the Department of Nuclear Medicine of the Faculty Hospital Hradec Králové. Method: The monitoring, which was carried out using gloves with 12 thermoluminiscent dosimeters, involved two workers preparing and four workers administrating radiopharmaceuticals labelled with 18F. By ever worker took place three cycles of the measurement of application (one cycle of this measurement was 25 preparation or application). The average activity associated with one measurement was in the range of 9–13 GBq. In each worker, the position and maximum local exposure of the skin was determined, based on which the assessment of annual local exposure has been established. Results: The average local skin exposure of workers engaged in the preparation of positron radiopharmaceuticals amounted to 0.16 ± 0.11 mSv/GBq (left hand) and 0.23 ± 0.05 mSv/GBq (right hand). By the workers they applicated radiopharmaceutical 18F was on average measured local exposure of the skin of the hand 0.41 ± 0.10 mSv/GBq (left hand) and 0.11 ± 0.06 mSv/GBq (right hand). The most frequent position, with the occurrence of the maximum skin exposure, was on the index fingertip.
Ces Radiol 2014; 68(4): 318–322
u sledovaných pracovníků nedojde k překročení vyšetřovací úrovně (150 mSv/rok) ani dávkového limitu na kůži (500 mSv/rok). Klíčová slova: nukleární medicína, 18F, ozáření kůže ruky pracovníků, termoluminiscenční dozimetry, radiační ochrana.
Conclusion: From results of the local exposure of hands, it was estimated that under the assumption of annual about 600 applications or 260 administration, the monitored workers it may be presumed that their annual exposure would not exceed the investigation level (150 mSv/y) or dose limit for the skin (500 mSv/y). Key words: nuclear medicine, 18F, skin exposure of the hand, thermoluminescent dosimeters, radiation protection.
ÚVOD Nukleární medicína je obor zabývající se diagnostikou, ale také terapií. Pro oba tyto účely je zapotřebí vyrobit specifické radiofarmakum, které je následně podáno (nitrožilně, inhalací či ingescí) pacientovi a akumuluje se v požadované tkáni či orgánu. Jelikož je radiofarmakum otevřený zářič (zdroj ionizujícího záření), jsou proto pracovníci vystaveni určitému vnějšímu a v některých specifických případech (např. u radionuklidu 131I) také vnitřnímu ozáření. Z tohoto důvodu je velice důležité dodržení příslušným požadavků radiační ochrany. Jedním z těchto požadavků je v České republice také monitorování pracovníků pomocí osobních dozimetrů, které jsou nošeny na referenčním místě (levá horní část hrudníku) (1, 2). U profesí, kde se předpokládá větší ozáření končetin během pracovní činnosti, je rovněž doporučováno použití prstových dozimetrů na ruce, u níž se předpokládá větší ozáření (3). V letech 2008–2011 proběhl projekt ORAMED (Optimization of Radiation Protection of Medical Staff) (4), který se mimo jiné zabýval také problematikou ozáření rukou pracovníků během přípravy či aplikace radiofarmak, které byly značeny radionuklidy 99mTc, 90Y či 18F. Některé práce ukázaly (5–9), že monitorování pomocí prstových dozimetrů nemusí zachytit případy, v nichž by mohl být překročen dávkový limit na končetiny (500 mSv/rok). Prstové dozimetry jsou nošeny na kořenu ukazováčku, prostředníčku či prsteníčku. Ovšem ve studii ORAMED bylo největší ozáření zjištěno na špičce ukazováčku (4), tedy místě, kde se rutinně prstový dozimetr nenosí z praktického hlediska. Projektem ORAMED bylo doporučeno umístění prstového dozimetru na kořen ukazováčku a použití korekčního faktoru o velikosti 6 (4), který by odrážel ozáření na špičce prstu (tedy místě, kde se předpokládá maximální ozáření ruky). Korekční faktor je poměr mezi maximální lokální ekvivalentní dávkou na kůži ruky (v místě, kde se předpokládá maximální ozáření ruky) a lokální ekvivalentní dávkou na kůži ruky ve vybrané pozici, kde probíhalo měření prstovým dozimetrem. V České republice se dosud nerealizovala podrobná studie ozáření rukou pracovníků na nukleární medicíně během přípravy a aplikace radiofarmak, jako byla provedena v rámci projektu ORAMED. Práce (10) sice analyzovala ozáření rukou
pracovníků, ovšem pouze na základě dvou poloh dozimetrů (špička prostředníčku a kořen prostředníčku). Ve studii (10) bylo zjištěno, že v poloze na kořenu prostředníčku nepřesahuje ozáření při použití ochranných pomůcek 1/5 dávkového limitu na končetiny (100 mSv), pouze občas by se ozáření mohlo blížit 500 mSv v poloze na špičce prstu. Cílem tohoto příspěvku je stanovit lokální ozáření kůže rukou pracovníků na vybraném pracovišti s pozitronovou emisní tomografií (PET) v České republice během přípravy a aplikace radiofarmaka značeného 18F.
METODIKA Měření lokálního ozáření kůže rukou pracovníků probíhalo pomocí termoluminiscenčních dozimetrů (TLD). TLD byly umístěny na bavlněných rukavicích na 11 pozicích shodných jako v rámci projektu ORAMED (4). Umístění TLD na rukavicích je znázorněno na obrázku 1. Pozice L byla v rámci experimentů této práce nově přidaná (v této studii bylo tedy celkem 12 poloh pro TLD). Tyto speciální rukavice nosili pracovníci po dobu 25 natažení či 25 aplikací (jeden cyklus měření). Celková aktivita, s níž jednotliví pracovníci přišli během jednoho cyklu měření do kontaktu, se pohybovala v rozmezí 9–13 GBq. U každého pracovníka byly provedeny tři cykly měření. Experimentů se účastnilo celkem 6 pracovníků, kteří jsou spolu s počty pacientů vyšetřených na vybraném pracovišti i celkovou zpracovanou aktivitou radionuklidu 18F za rok 2013 uvedeni v tabulce 1.
Tab. 1. Charakteristika pracoviště Table 1. Characteristics of the workplace
Pracoviště
Počet
počet monitorovaných osob (počet osob na pracovišti) příprava
aplikace
2(3)
4(7)
počet vyšetřených pacientů za rok (2013)
celková zpracovaná aktivita 18F za rok (GBq) (2013)
1800
675
strana 319
Ces Radiol 2014; 68(4): 318–322
Obr. 1 Obr. 3 Obr. 1. Umístění TLD na rukavicích (vlevo – hřbetová strana levé ruky, vpravo dlaňová strana pravé ruky) Fig. 1. Location of TLD on the gloves (left - the nail side of the left hand, right - palm side of the right hand)
Během experimentů byly u pracovníků rovněž zaznamenávány údaje o druhu použitého radiofarmaka, čase manipulace s radiofarmakem, druhu prováděné činnosti (příprava, aplikace), technologickém vybavení pracoviště, použití ochranných stínících pomůcek, umístění prstového dozimetru, dominantní ruce pracovníka (pravák či levák) a době praxe v oboru či údaje o případné kontaminaci během pracovní čin-
Obr. 3. Aplikace radiofarmaka (foto autor) Fig. 3. Application of the radiopharmaceutical (photo author)
nosti. V průběhu měření byla pořízena také řada videí, která zachycovala pracovní postup jednotlivých pracovníků. Po skončení měření byly TLD vyhodnoceny a výsledky byly interpretovány pomocí veličiny osobní dávkový ekvivalent Hp(0,07), tedy veličiny, která aproximuje veličinu ekvivalentní dávka na kůži. Nepřesnost měření pomocí TLD (kalibrace TLD v jednotkách veličiny Hp(0,07), umístění TLD v dané lokalitě na ruce a samotné odčítání TLD) činila okolo 30 %. Příprava radiofarmaka byla uskutečněna s použitím poloautomatické rozplňovací stanice radiofarmaka (obr. 2). Aplikace radiofarmaka probíhala pomocí stříkačky (ve wolframovém stínění) s kanylou (obr. 3).
VÝSLEDKY Z experimentů této studie provedené na vybraném pracovišti s PET byly nalezeny u jednotlivých pracovníků rozdílné hodnoty lokálního ozáření kůže ruky. Tabulka 2 uvádí rozsah hodnot maximálního lokálního ozáření kůže ruky pomocí veličiny Hp(0,07) a také průměrnou hodnotu této veličiny. V úvahu byla vzata vždy největší hodnota lokálního ozáření kůže ruky, která byla naměřena na pravé a levé ruce pracovníka. V případě přípravy bylo v 75 % případů nalezeno maximální lokální ozáření kůže ruky v pozici F (špička ukazováčku pravé či levé ruky). Rovněž z hlediska aplikací bylo nejčastěji maximální lokální ozáření kůže pravé či levé ruky nalezeno v pozici F (v 87,5 % případech výskytu). Tabulka 3 shrnuje výskyt lokálních maxim ozáření kůže pravé a levé ruky u jednotlivých pracovníků. Tab. 2. Výsledky monitorování pracovníků během manipulace s radiofarmakem značené 18F Table 2. Results of monitoring of workers during radiopharmaceutical 18 F-labeled
Obr. 2 Obr. 2. Poloautomatická rozplňovací stanice radiofarmaka (foto autor) Fig. 2. Semiautomatic dispensing station for radiopharmaceutical (photo author)
strana 320
Činnost Ruka Rozsah maximálních Hp(0,07) na kůži ruky (mSv/GBq) Průměr Hp(0,07) na kůži ruky (mSv/GBq)
příprava levá pravá 0,07–0,38
0,19–0,39
aplikace levá pravá 0,30–0,48
0,11–0,17
0,16 ± 0,11 0,23 ± 0,05 0,41 ± 0,10 0,11 ± 0,06
Ces Radiol 2014; 68(4): 318–322 Tab. 3. Poloha nejčastějšího výskytu lokálního maxima kůže ruky Table 3. Location of the dosimeter with the most frequent local maximum of the skin of a hand Pracovník 1 2 3 4 5 6
Činnost příprava příprava aplikace aplikace aplikace aplikace
Levá ruka F F F F F F
Pravá ruka C F F F F B
Tab. 4. Výsledky odhadovaných hodnot maximálního ročního lokální ozáření kůže ruky Table 4. Results of the estimated values o f the maximum annual local exposure of the skin of a hand Činnost Počet pacientů za rok na jednoho pracovníka Průměrná aktivita na jednu činnost (MBq) Pod 150 mSv/rok 150–500 mSv/rok Nad 500 mSv/rok
příprava 600 410 2 0 0
aplikace 260 390 4 0 0
V této práci byl rovněž proveden odhad maximálního lokálního ozáření kůže ruky jednotlivých pracovníků. V úvahu byly brány největší naměřené hodnoty Hp(0,07) a dále informace ohledně počtu připravených stříkaček s radiofarmakem, počtu naaplikovaných pacientů a také průměrná aktivita na jednu tuto činnost. Tabulka 4 uvádí případy, ve kterých je hodnota odhadované maximální lokální ekvivalentní dávky na kůži končetin (na základě veličiny Hp(0,07) byla provedena aproximace veličiny ekvivalentní dávky) pod hodnotou vyšetřovací referenční úrovně (150 mSv/rok), nad hodnotou této úrovně nebo převyšující hodnotu příslušného dávkového limitu (nad 500 mSv/rok).
DISKUSE Výsledky projektu ORAMED (4) ukázaly, že se rozsah ekvivalentní dávky normalizované na aktivitu 1 GBq během přípravy radiofarmaka pohyboval v rozmezí 0,10–4,43 mSv. Na základě měření na vybraném pracovišti s PET v České republice bylo zjištěno menší ozáření kůže rukou pracovníků provádějících tutéž činnost (největší lokální ozáření kůže ruky dosahovalo na tomto pracovišti v České republice hodnoty 0,39 mSv/GBq). S ohledem na výsledky této práce lze usuzovat, že lokální ozáření kůže rukou pracovníků může být sníženo použitím poloautomatických rozplňovacích stanic pro dávkování radiofarmak. V rámci studie ORAMED byli monitorováni pracovníci z některých pracovišť, která neměla k dispozici taková technologické vybavení, jako jsou poloautomatické (automatické) dávkovací stanice radiofarmaka. Ve studii ORAMED (4) byl stanoven rozsah ekvivalentní dávky normalizované na aktivitu 1 GBq během aplikace radiofarmaka, který se pohyboval v rozmezí 0,14–4,11 mSv. Na zmíněném pracovišti s PET v České republice bylo změřeno největší lokální ozáření kůže ruky během aplikace radiofarmaka 0,48 mSv/GBq. V tomto případě mohou být men-
ší hodnoty lokálního ozáření kůže pracovníků na pracovišti s PET v České republice zdůvodněny rozdílným způsobem aplikace radiofarmaka oproti některým pracovištím, která byla monitorována v rámci projektu ORAMED, kdy aplikace radiofarmaka mohla probíhat pomocí stříkačky ve stínění bez použití kanyly. Toto tvrzení podporují také výsledky prací, které byly provedeny v České republice (11, 12). Na ozáření kůže rukou pracovníků má vliv několik faktorů. Jedním z nich může být technologické vybavení daného pracoviště. Poloautomatické či plně automatické systémy pro přípravu či aplikaci radiofarmaka mohou být vhodným prostředkem, který umožní zkrácení doby, během níž jednotliví pracovníci přijdou do kontaktu s radiofarmakem při daných operacích. Dalším důležitým faktorem během manipulace s otevřeným zářičem je použití adekvátního stínění. Projektem ORAMED bylo doporučeno při manipulaci s radiofarmakem značeným radionuklidem 18F použití stínění obklopující lahvičku o tloušťce 3 cm olova a stínění válce stříkačky o tloušťce 5 mm wolframu (4). Pomocí manipulačních pomůcek (pinzety, kleště atd.) může být vhodným způsobem prodloužena vzdálenost mezi zdrojem ionizujícího záření (radiofarmakem) a konečky prstů pracovníka, které jsou ve většině případů nejvíce exponovány (nejčastěji je zde stanoveno maximální lokální ozáření kůže ruky) během činnosti se zářičem. Čas během přípravy či aplikace radiofarmaka, kdy pracovníci manipulují se zářičem, sehrává také důležitou roli u ozáření kůže rukou pracovníků. Z tohoto důvodu lze pomocí již výše zmíněných poloautomatických či automatických rozplňovacích stanic radiofarmaka zkrátit dobu, s níž byli pracovníci v přímém kontaktu s radiofarmakem. V případě použití poloautomatické či automatické rozplňovací stanice radiofarmaka není zapotřebí „ruční“ natažení radiofarmaka s následným zkontrolováním natažené aktivity pomocí měřiče aktivity (curiementoru). Rozplňovací stanice natáhne radiofarmakum o požadované aktivitě, přičemž se daný proces přípravy také urychlí (během „ručního“ natažení radiofarmaka nebyla vždy napoprvé natažena do stříkačky požadovaná aktivita radiofarmaka). U poloautomatických či automatických aplikátorů radiofarmaka je situace obdobná jako u rozplňovacích stanic. Pracovník provádějící podání radiofarmaka pomocí aplikátoru pouze dohlíží na průběh samotné aplikace, tudíž přijde do kratšího kontaktu se zářičem (instalace a reinstalace stříkačky do aplikátoru). Další možností je také střídání pracovníků provádějících tytéž operace (příprava či aplikace radiofarmaka) se zářičem či pravidelný trénink (nácvik úkonů bez zdroje záření), vzdělání v oblasti radiační ochrany a opakování správných zásad během pracovních postupů, než pracovník získá patřičné zkušenosti. Z výsledků této práce je také patrné, že nošení prstových dozimetrů na kořenu prstu ruky (ukazováček, prostředníček, prsteníček) nemusí odpovídat maximálnímu ozáření kůže ruky. Jelikož v rámci studie ORAMED bylo nejčastěji zjištěno maximální lokální ozáření kůže ruky v pozici F (špička ukazováčku), kde se rutinně prstový dozimetr z praktických důvodů nenosí, doporučil projekt ORAMED jako vhodnou polohu pro prstový dozimetr pozici C (kořen ukazováčku na dlaňové straně ruky) (4), která je praktická a je nejblíže k poloze F. Rovněž bylo na základě měření zjištěno, že se liší
strana 321
Ces Radiol 2014; 68(4): 318–322
ozáření kůže ruky u jednotlivých pracovníků v monitorovaných pozicích (A–L), a to i v pozicích, kde jsou rutinně nošeny prstové dozimetry (pozice C – kořen ukazováčku, D – kořen prostředníčku a pozice E – kořen prsteníčku). Přijetí doporučení o umístění prstového dozimetru, které bylo navrženo ve studii ORAMED na kořen ukazováčku, by tedy mohlo vést ke sjednocení polohy prstových dozimetrů pracovníků a pokud by byl vzat v potaz také příslušný korekční faktor, bylo by možné adekvátněji odhadnout maximální lokální ozáření kůže ruky mezi jednotlivými pracovníky. Další studie budou zaměřeny na využití doposud provedených měření pro optimalizaci radiační ochrany na jednotlivých pracovištích.
Literatura 1. Zákon č. 18/1997 Sb. ze dne 24. ledna 1997, o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (atomový zákon) a o změně a doplnění některých zákonů, v platném znění 2. SÚJB: Vyhláška SÚJB č. 307/2002 Sb. o radiační ochraně ve znění vyhlášky č. 399/2005 Sb. Praha: SÚJB 2002. 3. Hušák V, Ptáček J. Přehled a hodnocení profesionální radiační zátěže a ochranných opatření v nukleární medicíně v České republice v roce 2003. Zpráva pro SÚJB Praha podle smlouvy u objednavatele 164/04/05, Olomouc 2005. 4. EUROPEAN RADIATION DOSIMETRY E. V. Optimization of Radiation Protection of Medical Staff: Extremity Dosimetry in Nuclear Medicine. EURODAS Report 2012-2. Braunschweig 2012; 133–177.
strana 322
ZÁVĚR Výsledky této práce ukazují, že lokální ozáření kůže rukou pracovníků se může lišit, a to i v rámci stejné činnosti (příprava či aplikace radiofarmaka). Na velikosti tohoto ozáření kůže ruky má zásadní vliv osobitý přístup daného pracovníka. Z tohoto důvodu je vhodné mít vždy na paměti vhodné optimalizační prostředky, pomocí kterých může být toto ozáření minimalizováno (použití poloautomatických rozplňovacích stanic radiofarmaka nebo aplikátorů radiofarmaka, užití adekvátního stínění, ochrana vzdáleností a časem, střídání pracovníků provádějících tutéž činnost či školení pracovníků v oblasti radiační ochrany). Ve všech případech monitorování sledovaných pracovníků byly odhadované hodnoty maximálního lokálního ozáření kůže ruky pod hodnotou vyšetřovací úrovně, a tedy nižší než příslušný dávkový limit.
5. Vanhavere F, et al. An Overview on Extremity in Medical Applications. Radiation Protection Dosimetry 2008; 129(1–3), 350–355. 6. Rimpler A, et al. Beta Radiation Exposure of Staff During and After Therapies with 90 Y-labelled Substances. Radiation Protection Dosimetry 2008; 131(1): 73–79. 7. Struelens L, et al. Extremity doses of medical staff for complex interventional procedures and in nuclear medicine ExDos: extremity dosimetry in nuclear medicine. Final report 2010. Mol 2010; 31–62. (online) 2013 (cit. 201408-10). Dostupné z: http://fanc.fgov.be/ GED/00000000/2700/2757.pdf. 8. Donadille L, et al. An Overview of the Use of Extremity Dosemeters in Some European Countries for Medical Applications. Radiation Protection Dosimetry 2008; 131(1): 62–66.
9. Kemerink GJ, et al. Extremity Doses of nuclear medicine personnel: a concern. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2012; 39: 529– 532. 10. Hušák V, et al. Radiation Dose to the Hands of Nuclear Medicine Staff Preparing Radiopharmaceuticals with Gamma Emitters Including Positron Radionuclide 18F. Ces Radiol 2007; 61(1): 80– 84. 11. Hudzietzová J, Fülöp M, Sabol J. Srovnání radiační zátěže rukoupracovníků při manipulaci s radiofarmaky značenými radionuklidem 18F. Třeboň: XXXV. dny radiační ochrany, 11.–15. 11. 2013. 12. Hudzietzová J, Fülöp M, Sabol J. Hodnocení lokálního ozáření kůže u rukou pracovníků během manipulace s radionuklidem 18F. Příbram: 50. dny nukleární medicíny, 25.–27. 9. 2013.
